高考物理 计算题满分练 (3)
高三物理计算题专项练习:
高三物理计算题专项训练本题答题时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值与单位.1.某同学做拍篮球的游戏,篮球在球心距地面高h 1=0.9m 范围内做竖直方向的往复运动。
在最高点时手开始击打篮球,球落地后到反弹与地面作用的时间t=0.1s ,反弹速度v 2的大小是刚触地时速度v 1大小的54,且反弹后恰好到达最高点。
已知篮球的质量m=0.5kg ,半径R=0.1m 。
设地面对球的作用力可视为恒力,忽略空气阻力,g 取10m/s 2。
求: ①地面对球弹力大小。
②每次拍球时手对球做功W 。
2.如图所示,用特定材料制作的细钢轨竖直放置,半圆形轨道光滑,半径分别为R ,2R,3R 和4R ,R=0.5m ,水平部分长度L=2m ,轨道最低点离水平地面高h=1m 。
中心有孔的钢球(孔径略大于细钢轨道直径),套在钢轨端点P 处,质量为m=0.5kg ,与钢轨水平部分的动摩擦因数为μ=0.4。
给钢球一初速度v 0=13m/s 。
取g=10m/s 2。
求:(1)钢球运动至第一个半圆形轨道最低点A 时对轨道的压力。
(2)钢球落地点到抛出点的水平距离。
3.如图所示,在xOy 平面的第一象限内存在着方向垂直纸面向外,磁感应强度为B 的匀强磁场,在第四象限内存在方向沿负x 方向的匀强电场。
从y 轴上坐标为(0,a )的P 点同时沿垂直磁场方向向磁场区发射速度大小不是都相等的带正电的同种粒子,粒子的速度方向在与y 轴正方向成30°~150°角的范围内,结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到x 轴上,然后进入第四象限内的电场区。
已知带电粒子电量为+q ,质量为m ,不计粒子重力和粒子间的相互作用力。
[来源:] (1)求全部粒子经过x 轴的时间差。
(2)求粒子通过x 轴时的位置范围。
(3)已知从P 点发出时速度最大的粒子受到的磁场力与它在电场中受到的电场力大小相等,求从P点发出时速度最小的粒子穿过电场后在y 轴上的Q 点射出电场时的速度大小v 。
高考物理 计算题满分练(1)
计算题满分练(1)1.(2019·天津卷,12)2018年,人类历史上第一架由离子引擎推动的飞机诞生,这种引擎不需要燃料,也无污染物排放。
引擎获得推力的原理如图1所示,进入电离室的气体被电离成正离子,而后飘入电极A 、B 之间的匀强电场(初速度忽略不计),A 、B 间电压为U ,使正离子加速形成离子束,在加速过程中引擎获得恒定的推力。
单位时间内飘入的正离子数目为定值,离子质量为m ,电荷量为Ze ,其中Z 是正整数,e 是元电荷。
图1(1)若引擎获得的推力为F 1,求单位时间内飘入A 、B 间的正离子数目N 为多少;(2)加速正离子束所消耗的功率P 不同时,引擎获得的推力F 也不同,试推导F P 的表达式;(3)为提高能量的转换效率,要使F P 尽量大,请提出增大F P 的三条建议。
解析 (1)设正离子经过电极B 时的速度为v ,根据动能定理,有ZeU =12m v 2-0①设正离子束所受的电场力为F 1′,根据牛顿第三定律,有F 1′=F 1②设引擎在Δt 时间内飘入电极间的正离子个数为ΔN ,由牛顿第二定律,有F 1′=ΔNm v -0Δt ③联立①②③式,且N =ΔN Δt 得N =F 12ZemU④ (2)设正离子束所受的电场力为F ′,由正离子束在电场中做匀加速直线运动,有 P =12F ′v ⑤考虑到牛顿第三定律得到F ′=F ,联立①⑤式得F P =2mZeU ⑥(3)为使F P 尽量大,分析⑥式得到三条建议:用质量大的离子;用带电荷量少的离子;减小加速电压。
答案 (1)F 12ZemU (2)F P =2m ZeU (3)见解析2.(2019·四川成都外国语学校模拟)如图2甲,在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为B 的匀强磁场,在此区域内,沿水平面固定一半径为r 的圆环形光滑细玻璃管,环心O 在区域中心。
一质量为m 、带电荷量为q (q >0)的小球,在管内沿逆时针方向(从上向下看)做圆周运动。
(word完整版)高考物理计算题训练
高考物理计算题训练(1)1.(17分)如图为一滑梯的示意图,滑梯的长度AB为L= 5.0m,倾角θ=37°。
BC段为与滑梯平滑连接的水平地面。
一个小孩从滑梯顶端由静止开始滑下,离开B点后在地面上滑行了s = 2.25m后停下。
小孩与滑梯间的动摩擦因数为μ = 0.3。
不计空气阻力。
取g = 10m/s2。
已知sin37°= 0.6,cos37°= 0.8。
求:(1)小孩沿滑梯下滑时的加速度a的大小;(2)小孩滑到滑梯底端B时的速度v的大小;(3)小孩与地面间的动摩擦因数μ′。
2.(18分)在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n = 1500匝,横截面积S = 20cm2。
螺线管导线电阻r = 1.0Ω,R1 = 4.0Ω,R2 = 5.0Ω,C=30μF。
在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。
求:(1)求螺线管中产生的感应电动势;(2)闭合S,电路中的电流稳定后,求电阻R1的电功率;(3)S断开后,求流经R2的电量。
2图甲图乙s3.(20分)如图,在平面直角坐标系xOy 内,第Ⅰ象限存在沿y 轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限以ON 为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B 。
一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子,从y 轴正半轴上y = h 处的M 点,以速度v 0垂直于y 轴射入电场,经x 轴上x = 2h 处的P 点进入磁场,最后以垂直于y 轴的方向射出磁场。
不计粒子重力。
求(1)电场强度大小E ;(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r ;(3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t 。
答案1.(17分)解:(1)物体受力如右图所示 (1分)由牛顿运动定律 mg sin θ -μN = ma (1分)N - mg cos θ = 0 (1分)解得 a = g sin θ -μg cos θ = 3.6m/s 2 (1分)(2)由 (1分) 求出(1分)(3)由匀变速直线运动规律 (1分) 由牛顿第二定律(1分)解得 (1分)2.(18分)解:(1)根据法拉第电磁感应定律 (3分)求出 E = 1.2(V )(1分)(2)根据全电路欧姆定律 (1分)根据 (1分) 求出 P = 5.76×10-2(W ) (1分)(3)S 断开后,流经R 2的电量即为S 闭合时C 板上所带的电量Q电容器两端的电压 U = IR 2=0.6(V ) (1分)P Oy MNxBv 0N mgf流经R 2的电量 Q = CU = 1.8×10-5(C ) (2分)3.(20分)粒子的运动轨迹如右图所示 (1分) (1)设粒子在电场中运动的时间为t 1x 、y方向 2h = v 0t 1 (2分)根据牛顿第二定律 Eq = ma (1分) 求出 (1分)(2)根据动能定理(1分)设粒子进入磁场时速度为v ,根据(1分) 求出(1分)(3)粒子在电场中运动的时间(1分) 粒子在磁场中运动的周期(1分)设粒子在磁场中运动的时间为t 2 (1分)求出 (1分)v45°PO y M Nxv 0135°B vO ′高考物理计算题训练(2)1.(17分)北京时间2008年9月25日21时10分,我国自行研制的第三艘载人飞船神舟七号。
高考理综物理第计算题专项训练(16分)(2021年整理)
高考理综物理第计算题专项训练(16分)(word版可编辑修改)编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高考理综物理第计算题专项训练(16分)(word版可编辑修改))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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1如图所示,倾角θ=37º的斜面固定在水平面上。
质量m=1。
0kg的小物块受到沿斜面向上的F=9。
0N的拉力作用,小物块由静止沿斜面向上运动。
小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0。
25。
(斜面足够长,取g=10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0。
8)(1)求小物块运动过程中所受摩擦力的大小;(2)求在拉力的作用过程中,小物块加速度的大小;(3)若在小物块沿斜面向上运动0。
80m时,将拉力F撤去,求此后小物块沿斜面向上运动的距离。
2.如图-13所示,在竖直平面内,由倾斜轨道AB、水平轨道BC和半圆形轨道CD连接而成的光滑轨道,AB与BC的连接处是半径很小的圆弧,BC与CD相切,圆形轨道CD的半径为R.质量为m的小物块从倾斜轨道上距水平面高为h=2.5R处由静止开始下滑。
求:(1)小物块通过B点时速度v B的大小:(2)小物块通过圆形轨道最低点C时圆形轨道对物块的支持力F N的大小;(3)试通过计算说明,小物块能否通过圆形轨道的最高点D。
37ºF3.如图甲所示,质量M = 1 kg 的薄木板静止在水平面上,质量m = 1 kg 的铁块静止在木板的右端,可视为质点。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知木板与水平面间的动摩擦因数μ1 = 0。
高考物理二轮复习题型专练计算题满分练3新人教
计算题满分练(三)24.如图所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成α=53°角,导轨间接一阻值为3 Ω的电阻R ,导轨电阻忽略不计.在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场,磁场区域的宽度为d =0.5 m .导体棒a 的质量为m 1=0.1 kg 、电阻为R 1=6 Ω;导体棒b 的质量为m 2=0.2 kg 、电阻为R 2=3 Ω,它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好.现从图中的M 、N 处同时将a 、b 由静止释放,运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域,且当a 刚出磁场时b 正好进入磁场.(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g 取10 m/s 2,a 、b 电流间的相互作用不计),求:(1)在b 穿越磁场的过程中a 、b 两导体棒上产生的热量之比; (2)在a 、b 两导体棒穿过磁场区域的整个过程中,装置上产生的热量; (3)M 、N 两点之间的距离.解析 (1)由焦耳定律得,Q =I 2Rt , 得Q 1Q 2=I 21R 1tI 22R 2t, 又根据串并联关系得,I 1=13I 2,解得:Q 1Q 2=29(2)设整个过程中装置上产生的热量为Q 由Q =m 1gsin α·d+m 2gsin α·d,可解得Q =1.2 J(3)设a 进入磁场的速度大小为v 1,此时电路中的总电阻R 总1=(6+3×33+3) Ω=7.5 Ω由m 1gsin α=B 2L 2v 1R 总1和m 2gsin α=B 2L 2v 2R 总2,可得 v 1v 2=m 1R 总1m 2R 总2=34又由v 2=v 1+a d v 1,得v 2=v 1+8×0.5v 1由上述两式可得v 21=12(m/s)2,v 22=169v 21 M 、N 两点之间的距离Δs=v 222a -v 212a =712 m答案 (1)29 (2)1.2 J (3)712m25.如图所示,AB 是倾角为θ=30°的粗糙直轨道,BCD 是光滑的圆弧轨道,AB 恰好在B 点与圆弧相切.圆弧的半径为R.一个质量为m 的物体(可以看作质点)从直轨道上的P 点由静止释放,结果它能在两轨道上做往返运动.已知P 点与圆弧的圆心O 等高,物体与轨道AB 间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g ,求:(1)物体对圆弧轨道的最大压力大小; (2)物体滑回到轨道AB 上距B 点的最大距离;(3)释放点距B 点的距离L′应满足什么条件,为能使物体能顺利通过圆弧轨道的最高点D. 解析 (1)根据几何关系:PB =Rtan θ=3R 从P 点到E 点根据动能定理,有: mgR -μmgcos θ·PB=12mv 2E -0代入数据:mgR -μmg·32·3R =12mv 2E 解得:v E =2-3μgR在E 点,根据向心力公式有:F N -mg =m v 2ER解得:F N =3mg -3μmg(2)物体滑回到轨道AB 上距B 点的最大距离x ,根据动能定理,有 mg(BP -x)·sin θ-μmgcos θ(BP+x)=0-0 代入数据:mg(3R -x)·12-μmg·32 (3R +x)=0解得:x =3-3μ3μ+1R (3)刚好到达最高点时,有mg =m v2R解得:v =gR 根据动能定理,有mg(L′sin θ-R -Rcos θ)-μmgcos θ·L′=12mv 2-0代入数据:mg(12L′-R -32R)-μmg·32 L′=12mgR解得:L′=3R +3R1-3μ所以L′≥3R +3R1-3μ,物体才能顺利通过圆弧轨道的最高点D答案 (1)3mg -3μmg (2)3-3μ3μ+1R (3)L′≥3R +3R1-3μ高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高考物理拿分训练计算题目)
高考物理计算题拿分训练111.(14分)跳台滑雪是一种极为壮观的运动,运动员穿着滑雪板,从跳台水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆,如图所示。
设运动员连同滑雪板的总质量m =50 kg ,从倾角θ=37°的坡顶A 点以速度0v =20m/s 沿水平方向飞出,恰落到山坡底的水平商上的B 处。
(g=10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求: (1)运动员在空中飞行的时间t 和AB 间的距高s ;(2)运功员落到水平面上的B 处时顺势屈腿以缓冲,使他垂直于水平面的分速度在△t =0.20s 的时间内减小为零。
试求缓冲过程中滑雪板对水平面的平均压力。
2.(16分)如图所示,M 、N 为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值。
静止的带电粒子带电量为+q ,质量为m (不计重力),从点P 经电场加速后,从小孔 Q 进入N 板右侧的匀强磁场区域,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面向外,CD 为磁场边界上的一绝缘板,它与N 板的夹角为a=45°,孔Q 到板的下端C 的距离为L 。
当M 、N 两板间电压取最大值时,粒子恰垂直打在CD 板上。
求(1)两板间电压的最大值U m ;(2)CD 板上可能被粒子打中的区域的长度x (3)粒子在磁场中运动的最长时间t m 。
3.(20分)如图所示,内部光滑的木糟质量为m A =m ,置于水平桌面上,精与桌面间的动摩擦因数为μ,槽内有两个小球B 、C ,它们的质量分别是m B =m ,m C =2m ,两球间是很短的被压缩的轻弹簧(球与弹簧不连接),且B 球到木槽左端、C 球到木槽右端的距离均为L ,这时弹簧的弹性势能为mgL E P μ=,同时释放B 、C 球。
并假设小球与槽碰撞后不分离,碰撞时间极短。
求: . (1)第1个小球与槽碰撞后的共同速度; (2)第2个小球与槽碰撞后的共同速度;(3)整个运动过程中,桌面与槽因摩擦而产生的内能。
(通用版)2020高考物理三轮冲刺题型练辑计算题规范练:(三)(含解析)
计算题规范练(三)24.(2019·山东烟台、菏泽市5月模拟)如图1所示为一台利用可折叠光屏制成的质谱仪原理图,可折叠光屏MN 可以绕垂直于纸面且过P 点的轴转动,使光屏MP 、PN 两部分互相垂直.现有电荷量相同、质量不同的离子由静止开始经过电压为U 0的电场加速后,通过狭缝O 垂直磁场边界aa ′进入垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B 的匀强磁场中,最后离子打在光屏上,已知光屏MP 部分在aa ′上,OM =L ,MP =L ,PN =233L .图1(1)求打在光屏M 、P 两点的离子质量之比.(2)若离子打在光屏上N 点,求该离子在磁场中运动的时间.答案 (1)1∶4 (2)16πBL 227U 0解析 (1)离子在加速电场中运动,qU 0=12mv 2 离子在磁场中做匀速圆周运动,qvB =m v 2R得:m =qR 2B 22U 0打在光屏M 、P 两点的离子,在磁场中运动的半径分别为R M =12L ;R P =L则打在光屏M 、P 两点离子的质量之比m M ∶m P =1∶4(2)若离子打在光屏上N 点,由几何知识得:(2L -r )2+(233L )2=r 2 解得r =43Lsin α=PN r =233L 43L =32 α=60°T =2πr v离子打在光屏上N 点,该离子在磁场中运动的时间:t =180°-α360°T =16πBL 227U 0. 25.(2019·山东烟台、菏泽市5月模拟)如图2所示,一粗糙的水平平台左端固定一轻质弹簧,在平台最右端并排静止放置可视为质点的两个小物块A 和B ,质量m A =0.2kg ,m B =0.4kg ,A 、B 间夹有少量炸药.在平台右侧紧挨着平台的水平地面上静止放置一质量为m C =0.2kg 的木板C ,木板C 的上表面与平台在同一水平面上,其高度h =0.2m ,长度L =1m ,物块B 与木板C 上表面、地面与木板C 下表面间的动摩擦因数分别为μ1=0.4,μ2=0.1.某时刻炸药爆炸,A 、B 分别沿水平方向运动,物块A 压缩弹簧后被弹回并恰好停在爆炸前的位置,且弹簧被压缩过程中的最大弹性势能为E p =4.05J ;物块B 最终落到地面上.取重力加速度g =10m/s 2.求:图2(1)物块B 从木板C 上表面飞出至落到地面上所经历的时间;(2)爆炸后瞬间,物块B 的速度大小;(3)物块B 刚落到地面时与木板C 右端的水平距离.答案 (1)0.2s (2)4.5m/s (3)0.32m解析 (1)物块B 从木板C 上表面飞出做平抛运动由h =12gt 02 得:t 0=2hg =0.2s(2)设爆炸后瞬间,物块A 的速度大小为v A ,物块B 的速度大小为v B ,物块A 向左运动的最大距离为s ,物块A 与水平平台间的动摩擦因数为μ.由功能关系可知-μm A g ·2s =0-12m A v A 2 μm A gs =E p爆炸前、后,A 、B 系统动量守恒:m B v B -m A v A =0得:v A =9.0m/s ,v B =4.5 m/s(3)设B 从C 的左端滑到右端过程中,设C 运动的距离为s C则此过程中:μ1m B g =m B a B得:a B =4m/s 2s C +L =v B t -12a B t 2μ1m B g -μ2(m B +m C )g =m C a C得:a C =5m/s 2 s C =12a C t 2得:t =13s 或t =23s(舍去) B 从C 的上表面水平抛出时,设B 、C 的速度分别为v B ′、v Cv B ′=v B -a B tv C =a C tB 从C 的上表面水平抛出后:μ2m C g =m C a C ′B 从C 的上表面水平抛出后,C 速度减小到0所用时间:t ′=v C a C ′>t 0,由此可知B 在平抛过程中C 一直在做匀减速直线运动.则B 从C 的上表面水平抛出后,B 、C 在水平方向运动的距离x B =v B ′t 0x C =v C t 0-12a C ′t 02物块B 刚落到水平地面时与木板C 右端的水平距离Δx =x B -x C =0.32m。
高三物理新课标复习计算题规范练习(含答案)
2019-2019高三物理新课标复习计算题规范练习(含答案)物理是当今最精密的一门自然科学学科,以下是2019-2019高三物理新课标复习计算题规范练习,请考生认真练习。
1.(12分)灯丝发射的电子束0)经U0=5 000 V的加速电压加速后,沿水平放置的平行板电容器的中心线垂直射入匀强电场,如图所示。
若电容器板间距离d=1.0 cm,板长l=5.0 cm。
试问,要使飞出电容器的电子偏转角度最大,两个极板上应加多大电压(不计电子重力)?2.(12分)风洞实验室可以给实验环境提供恒定的水平风力,在风洞中,有一长为L的轻杆上端的转轴固定在天花板上,正中间套有一个质量为m的小环,当轻杆竖直放置时,小环F,已知Fmg,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则:(1)轻杆和小环之间的动摩擦因数为多大?(2)若将轻杆旋转45角后并固定,此时释放小环,小环加速度为多大?(3)若将轻杆旋转45角后并固定,此时释放小环,到达轻杆底端时速度为多大?3.(12分)下端有一挡板的光滑斜面,一轻弹簧的两端分别连接有两个质量均为3 kg的物块A与B,静置在斜面上如图甲A物块在斜面上从弹簧的原长处由静止释放后下滑的加速度随弹簧的形变量的关系如图乙所示。
现让A物块从弹簧原长处以1.5 m/s的初速度沿斜面向上运动到最高位置时,B物块恰好对挡板无压力(重力加速度取10 m/s2)。
求:(1)斜面的倾角(2)A物块运动到最高位置时弹簧的弹性势能;(3)A物块到最高位置后继续运动过程中的最大速度。
4.(20分)某地华侨城极速空间站通过人工制造和控制气流,能够将游客在一个特定的空间里吹浮起来,让人能体会到天空翱翔的奇妙感觉。
其装置示意图如图所示,假设风洞内向上的总风量和风速保持不变,体验者通过调整身姿,来改变所受的向上风力大小,人体可上下移动的空间总高度为H。
人体所受风力大小与正对面积成正比,水平横躺时受风面积最大,站立时受风面积为水平横躺时的。
高考物理试题计算题大题及答案解析(word版)
高考物理试题计算题大题及答案解析(word 版)1. (15分)如图18(a )所示,一个电阻值为R ,匝数为n 的圆形金属线与阻值为2R 的电阻R 1连结成闭合回路。
线圈的半径为r 1 . 在线圈中半径为r 2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B 随时间t 变化的关系图线如图18(b )所示。
图线与横、纵轴的截距分别为t 0和B 0 . 导线的电阻不计。
求0至t 1时间内(1)通过电阻R 1上的电流大小和方向; (2)通过电阻R 1上的电量q 及电阻R 1上产生的热量。
⑴ 00B B t t ∆=∆; B E n n s t t φ∆∆==⋅∆∆ 而22s r π= 11E I R R =+,得到202103nB r I Rt π= 电流方向为从b 到a⑵通过电阻1R 上的电量20211103nB r t q I t Rt π==; 1R 上的热量22242021111229n B r t Q I R t Rt π== 2.(17分)如图20所示,绝缘长方体B 置于水平面上,两端固定一对平行带电极板,极板间形成匀强电场E 。
长方体B 的上表面光滑,下表面与水平面的动摩擦因数μ=0.05(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同)。
B 与极板的总质量B m =1.0kg.带正电的小滑块A 质量A m =0.60kg ,其受到的电场力大小F=1.2N.假设A 所带的电量不影响极板间的电场分布。
t=0时刻,小滑块A 从B 表面上的a 点以相对地面的速度A v =1.6m/s 向左运动,同时,B (连同极板)以相对地面的速度B v =0.40m/s 向右运动。
问(g 取10m/s 2)(1)A 和B 刚开始运动时的加速度大小分别为多少?(2)若A 最远能到达b 点,a 、b 的距离L应为多少?从t=0时刻至A 运动到b 点时,摩擦力对B 做的功为多少?⑴A刚开始运动时的加速度大小22.0/A AFa m s m == 方向水平向右 B 刚开始运动时受电场力和摩擦力作用 由牛顿第三定律得电场力'1.2F F N ==摩擦力()0.8A B f m m g N μ=+=, B 刚开始运动时'22.0/B BF fa m s m +==方向水平向左⑵设B 从开始匀减速到零的时间为t 1,则有10.2BBv t s a == 此时间内B 运动的位移110.042B B v t s m == t 1时刻A 的速度11 1.2/0A A A v v a t m s =-=>,故此过程A 一直匀减速运动。
高考物理总复习 精准提分练:计算题专练(三)
计算题专练(三)(限时:25分钟)24.(12分)在竖直平面内建立一平面直角坐标系xOy ,x 轴沿水平方向,如图1甲所示.第二象限内有一水平向右的匀强电场,场强为E 1.坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁场,电场方向竖直向上,场强E 2=E 12,匀强磁场方向垂直纸面.处在第三象限的某种发射装置(图中没有画出)竖直向上射出一个比荷q m =102C/kg 的带正电的微粒(可视为质点),该微粒以v 0=4 m/s 的速度从-x 上的A 点进入第二象限,并以速度v 1=8 m/s 从+y 上的C 点沿水平方向进入第一象限.取微粒刚进入第一象限的时刻为0时刻,磁感应强度按图乙所示规律变化(以垂直纸面向外的方向为磁场的正方向),g =10 m/s 2.求:图1(1)带电微粒运动到C 点的纵坐标值h 及电场强度E 1的大小; (2)+x 轴上有一点D ,OD =OC ,若带电微粒在通过C 点后的运动过程中不再越过y 轴,要使其恰能沿x 轴正方向通过D 点,求磁感应强度大小B 0及磁场的变化周期T 0;(3)要使带电微粒通过C 点后的运动过程中不再越过y 轴,求交变磁场磁感应强度B 0和变化周期T 0的乘积B 0·T 0应满足的关系?答案 见解析解析 (1)将微粒在第二象限内的运动沿水平方向和竖直方向分解,在竖直方向上做竖直上抛运动,在水平方向上做匀加速直线运动.t =v 0g=0.4 s h =v 02t =0.8 ma x =v 1t =20 m/s 2, qE 1=ma x ,解得E 1=0.2 N/C. (2)qE 2=mg ,所以带电微粒在第一象限将做匀速圆周运动,设微粒运动的圆轨道半径为R ,周期为T ,则有qv 1B 0=m v 12R可得R =0.08B 0. 为使微粒恰能沿x 轴正方向通过D 点,应有:h =(2n )R =(2n )0.08B 0. 解得:B 0=0.2n (T)(n =1,2,3…).T =2πm qB 0T 02=T4, T 0=T 2=πm qB 0=π20n(s)(n =1,2,3…).(3)微粒恰好不再越过y 轴时,交变磁场周期取最大值,可作如图运动情形:由图可以知道θ=5π6T 0≤56T =π60B 0 B 0T 0≤π60(kg/C).25.(20分)如图2所示,完全相同的两个弹性环A 、B 用不可伸长的、长为L 的轻绳连接,分别套在水平细杆OP 和竖直细杆OQ 上,OP 与OQ 在O 点用一小段圆弧杆平滑相连,且OQ 足够长.初始时刻,将轻绳拉至水平位置伸直,然后释放两个小环,A 环通过小段圆弧杆时速度大小保持不变,重力加速度为g ,不计一切摩擦,试求:图2(1)当B 环下落L 2时A 球的速度大小; (2)A 环到达O 点后再经过多长时间能够追上B 环;(3)两环发生第一次弹性碰撞后当绳子再次恢复到原长时B 环距离O 点的距离. 答案 (1)gL2 (2)L 2g(3)3L 解析 (1)当B 环下落L 2时绳子与水平方向之间的夹角满足sin α=L2L =12,即α=30° 由速度的合成与分解可知v 绳=v A cos 30°=v B sin 30°则v B =v A tan 30°=3v A B 下降的过程中A 与B 组成的系统机械能守恒,有mg L 2=12mv A 2+12mv B 2 所以A 环的速度v A =gL2.(2)由于A 到达O 点时B 的速度等于0,由机械能守恒,12mv A ′2=mgL ,解得v A ′=2gL 环A 过O 点后做初速度为v A ′、加速度为g 的匀加速直线运动,B 做自由落体运动;当A 追上B 时,有v A ′t +12gt 2=L +12gt 2, 解得t =L 2g. (3)当A 、B 即将发生碰撞时二者的速度分别为v A 1和v B 1v A 1=v A ′+gt =32gL 2 v B 1=gt =2gL 2A 、B 发生弹性碰撞,根据动量守恒定律可得mv A 1+mv B 1=mv A 1′+mv B 1′根据机械能守恒定律,有12mv A 12+12mv B 12=12mv A 1′2+12mv B 1′2 解得:v A 1′=2gL 2,v B 1′=32gL 2轻绳再次恢复原长过程中由运动学规律可得 v B 1′t 2+12gt 22=L +v A 1′t 2+12gt 22可得t 2=L 2g在上述过程中B 球距离O 点:H =L +v B 122g +v B 1′t 2+12gt 22=3L .。
高考物理二轮复习题型专练计算题满分练新人教版
计算题满分练(一)24.如下图所示,两个完全相同的质量为m的木板A、B置于水平地面上,它们的间距s=2.88 m.质量为2m,大小可忽略的物块C置于A板的左端.C与A之间的动摩擦因数μ1=0.22,A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0.10,最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力.开始时,三个物体处于静止状态.现给C施加一个水平向右、大小为25mg的恒力F,假定木板A、B碰撞时间极短且碰撞后粘连在一起,要使C最终不脱离木板,每块木板的长度至少应为多少?解析第一阶段拉力F小于C、A间最大静摩擦力,因此C、A共同加速到与B相碰.该过程对C、A 用动能定理有(F-μ2·3mg)s=32 mv21解得v1=80.3 m/s.A、B相碰瞬间,A、B系统动量守恒mv1=(m+m)v2碰后共同速度v2=40.3m/s.C在AB上滑行全过程,A、B、C系统所受合外力为零,动量守恒,C到B右端时恰好达到共同速度,即2mv1+2mv2=4mv因此共同速度v=60.3m/s.C在A、B上滑行全过程用能量守恒得F·2L=12×4mv2-(12×2mv21+12×2mv22)+μ1·2mg·2L代入数据解得L=0.3 m.答案0.3 m25.如下图甲所示,一边长L=0.5 m,质量m=0.5 kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度B=0.8 T的匀强磁场中.金属线框的一个边与磁场的边界MN重合,在水平拉力作用下由静止开始向右运动,经过t=0.5 s线框被拉出磁场.测得金属线框中的电流I随时间变化的图象如图乙所示,在金属线框被拉出磁场的过程中.(1)求通过线框导线截面的电量及该金属框的电阻;(2)写出水平力F 随时间t 变化的表达式;(3)若已知在拉出金属框的过程中水平拉力做功1.10 J ,求此过程中线框产生的焦耳热.解析 (1)根据题图乙知,在t =0.5 s 时间内通过金属框的平均电流I =0.50 A ,于是通过金属框的电量q =I t =0.25 C.由平均感应电动势E =BL 2t ,平均电流I =E R ,通过金属框的电量q =I t ,得q =BL 2R,于是金属框的电阻R =BL 2q=0.80 Ω. (2)由题图乙知金属框中感应电流线性增大,说明金属框运动速度线性增加,即金属框被匀加速拉出磁场.又知金属框在t =0.5 s 时间内运动距离L =0.5 m ,由L =12at 2得加速度a =2L t 2=4 m/s 2. 由图乙知金属框中感应电流随时间变化规律为I =kt ,其中比例系数k =2.0 A/s.于是安培力F A 随时间t 变化规律为F A =BIL =kBLt由牛顿运动定律得F -F A =ma ,所以水平拉力F =F A +ma =ma +kBLt代入数据得水平拉力随时间变化规律为F =2+0.8t(单位为“N”)(3)根据运动情况知金属框离开磁场时的速度v =2aL =2 m/s.由能量守恒知,此过程中金属框产生的焦耳热Q =W F -12mv 2=0.1 J. 答案 (1)0.25 C 0.80 Ω (2)F =2+0.8t(单位为“N”) (3)0.1 J高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
物理比较好的高考练习题
一、力学部分1. 一物体从静止开始沿光滑斜面下滑,已知斜面倾角为30°,求物体下滑5m时的速度。
2. 质量为m的物体放在水平地面上,受到一个水平推力F作用,物体与地面间的动摩擦因数为μ。
求物体从静止开始加速到速度v所需的时间。
3. 一颗子弹以v0的速度水平射入一块厚度为d的木板,木板对子弹的阻力为f。
求子弹穿过木板所需的时间。
4. 质量为m的物体悬挂在轻质弹簧上,弹簧的劲度系数为k。
现将物体从平衡位置向下拉一段距离,然后释放,求物体通过平衡位置时的速度。
5. 一物体在水平面上做匀速圆周运动,半径为r,速度为v。
求物体在运动过程中所受的向心力。
二、电磁学部分1. 一根长直导线通有电流I,距离导线r处一点的磁场强度为H。
求该点的磁感应强度B。
2. 一个平面电磁波在真空中传播,其电场强度为E0。
求电磁波的传播速度。
3. 一个平行板电容器,两板间距为d,板面积为S,充电后板间电压为U。
求电容器的电容C。
4. 一个半径为R的均匀磁场区域,磁感应强度为B。
求穿过该磁场区域的磁通量。
5. 一个闭合回路中的磁通量发生变化,求回路中产生的感应电动势。
三、热学部分1. 一理想气体在等压过程中,温度从T1升高到T2,求气体体积的变化量。
2. 质量为m的物体从高温热源吸收热量Q,然后对外做功W,求物体的熵变。
3. 一个密闭容器内装有理想气体,已知气体的压强、体积和温度。
求气体的内能。
4. 一块质量为m的冰在0℃时融化成水,求冰融化过程中吸收的热量。
5. 一个物体从高温状态冷却到低温状态,求物体在冷却过程中对外放出的热量。
四、光学部分1. 一束单色光从空气射入水中,求折射角。
2. 一平面镜将一束光反射,求反射光线的方向。
3. 一凸透镜成像,物距为u,求像距v。
4. 一束光通过狭缝发生衍射,求衍射图样的特点。
5. 一束光通过双缝干涉装置,求干涉条纹的间距。
五、原子物理与近代物理部分1. 求氢原子基态的电离能。
2. 求一个电子在电场中的加速度。
高考物理 计算题满分练(4)
计算题满分练(4)1.(2019·浙江台州中学统练)一客运列车匀速行驶,其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性的撞击。
坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0 s。
在相邻的平行车道上有一列货车,当该旅客经过货车车尾时,货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动。
该旅客在此后的20.0 s 内,看到恰好有30节货车车厢被他连续超过。
已知每根铁轨的长度为25.0 m,每节货车车厢的长度为16.0 m,货车车厢间距忽略不计。
求:(1)客车运行速度的大小;(2)货车运行加速度的大小。
解析(1)设连续两次撞击铁轨的时间间隔为Δt,每根铁轨的长度为l,则客车速度为v=l,Δt其中l=25.0 m,Δt=10.0s,16-1解得v=37.5 m/s。
(2)设从货车开始运动后t=20.0 s 内客车行驶了s1,货车行驶了s2,货车的加速度为a,30节货车车厢的总长度为L=30×16.0 m。
由运动学公式有s1=v t,s2=12,2at由题给条件有L=s1-s2,联立解得a=1.35 m/s2。
答案(1)37.5 m/s(2)1.35 m/s22.(2019·广东惠州市模拟)光滑水平面上放着质量m A=1 kg的物块A与质量m B=2 kg的物块B,A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A 、B 均不拴接),用手挡住B 不动,此时弹簧弹性势能E p =49 J 。
在A 、B 间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图1所示。
放手后B 向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B 冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道,其半径R =0.5 m ,B 恰能到达最高点C 。
g 取10 m/s 2,求:图1(1)绳拉断后瞬间B 的速度v B 的大小;(2)绳拉断过程绳对B 的冲量I 的大小;(3)绳拉断过程绳对A 所做的功W 。
高考物理 计算题满分练(2)
计算题满分练(2)1.(2019·长沙市调研)如图1所示,在MN的下方足够大的空间是玻璃介质,其折射率n=3,玻璃介质的上边界MN是屏幕。
玻璃中有一正三角形空气泡,其边长l=40 cm,顶点与屏幕接触于C点,底边AB与屏幕平行。
激光a垂直于AB 边射向AC边的中点O,结果在屏幕MN上出现两个光斑。
图1(1)画出光路图;(2)求两个光斑之间的距离L。
解析(1)光路图如图所示。
(2)如图所示,在AC边,a光的入射角i=60°;由光的折射定律有sin i=n,sin r代入数据,求得折射角r=30°;由光的反射定律得,反射角i′=60°,由几何关系易得△ODC是边长为0.5l的正三角形,△COE为等腰三角形,CE =OC=0.5l;故两光斑之间的距离L=DC+CE=l=40 cm。
答案(1)见解析图(2)40 cm2.(2019·福建厦门市模拟)如图2所示,传送带水平部分的长度l=4.5 m,在电动机带动下匀速运行。
质量M =0.49 kg 的木块(可视为质点)静止在传送带左端的光滑平台上。
质量为m =10 g 的子弹以v 0=50 m/s 的速度水平向右打入木块并留在其中,之后木块滑到传送带上,最后从右轮轴正上方的P 点离开传送带做平拋运动,正好落入车厢底板中心点Q 。
已知木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,P 点与车厢底板间的竖直高度H =1.8 m ,与车厢底板中心点Q 的水平距离x =1.2 m ,取g =10 m/s 2,求:图2(1)木块从传送带左端到达右端的时间;(2)由于传送木块,电动机多消耗的电能。
解析 (1)设子弹打入木块后速度为v 1,因木块运动到P 点后做平拋运动,则拋出速度v 2=x 2Hg=2 m/s ; 子弹打入木块的过程,由动量守恒定律m v 0=(M +m )v 1,得v 1=1 m/s ;故木块沿传送带做加速运动,由牛顿第二定律得μ(M +m )g =(M +m )a ,加速至v 2的位移x 1=v 22-v 212a =0.3 m <4.5 m ,则木块在传送带上加速至与传送带速度相同后做匀速运动,传送带速度 v =v 2=2 m/s ,加速运动时间t 1=v 2-v 1a =0.2 s ,匀速运动时间t 2=l -x 1v =2.1 s ,木块从传送带左端到达右端的时间t =t 1+t 2=2.3 s 。
高考物理 计算题满分练(6)
计算题满分练(6)1.(2019·山东潍坊市模拟)如图1所示为一均匀薄壁U 形管,左管上端封闭,右管开口且足够长,管的横截面积为S ,内装有密度为ρ的液体。
右管内有一质量为m 的活塞搁在固定卡口上,卡口与左管上端等高,活塞与管壁间无摩擦且不漏气。
温度为T 0时,左、右管内液面等高,两管内空气柱(可视为理想气体)长度均为L ,压强均为大气压强p 0,重力加速度为g ,现使左、右两管温度同时缓慢升高,在活塞离开卡口上升前,左右两管液面保持不动。
求:图1(1)温度升高到T 1为多少时,右管活塞开始离开卡口上升;(2)温度升高到T 2为多少时,两管液面高度差为L 。
解析 (1)活塞刚离开卡口时,对活塞由受力平衡mg +p 0S =p 1S ,得p 1=p 0+mg S ;两侧气体体积不变,对右管气体由查理定律p 0T 0=p 1T 1,得 T 1=T 0⎝ ⎛⎭⎪⎫1+mg p 0S 。
(2)左管内气体,V 2=3L 2S ,p 2=p 0+mg S +ρgL ,由理想气体状态方程p 0LS T 0=p 2V 2T 2, 得T 2=3T 02p 0p 2=3T 02p 0⎝⎛⎭⎪⎫p 0+mg S +ρgL 。
答案 (1)T 0⎝ ⎛⎭⎪⎫1+mg p 0S (2)3T 02p 0⎝⎛⎭⎪⎫p 0+mg S +ρgL2.(2019·浙江温州市模拟)一辆车厢长为4 m 的卡车沿水平路面行驶,在车厢正中央沿行驶方向放置一根长2 m 、质量均匀的细钢管(钢管的前、后端与车厢的前、后端距离相等),钢管与车厢水平底板间的动摩擦因数为0.3,重力加速度g 取 10 m/s 2。
(1)若卡车以18 m/s 的速度匀速行驶,为了使车厢前挡板不被撞击,求刹车时加速度的最大值?(2)若车厢无后挡板,卡车从静止开始匀加速运动,加速度大小为4 m/s 2,则经多长时间钢管开始翻落?解析 (1)若车厢前挡板恰好不被撞击,则卡车在刹车过程中的位移大小x 1=v 202a m, 对钢管有μmg =ma 2,解得钢管的加速度大小a 2=μg =3 m/s 2;钢管的位移大小x 2=v 202a 2=54 m , 如图甲所示,由运动关系可知x 2-x 1=l 车-l 管2,联立以上各式可得a m =16253 m/s 2≈3.06 m/s 2。
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计算题满分练(3)
1.(2019·广东茂名市模拟)如图1,横截面积相等的绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦,两汽缸内都装有理想气体,初始时体积均为V0、温度为T0且压强相等,缓慢加热A中气体,停止加热达到稳定后,A中气体压强变为原来的1.5倍,设环境温度始终保持不变,求汽缸A中气体的体积V A和温度T A。
图1
解析设初态压强为p0,对汽缸A加热后A、B压强相等:p B=1.5p0
B中气体始、末状态温度相等,由玻意耳定律得
p0V0=1.5p0V B,且2V0=V A+V B,
解得V A=4
3V0。
对A部分气体,由理想气体状态方程得
p0V0 T0=1.5p0V A T A,
解得T A=2T0。
答案4
3V02T0
2.可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏。
如图2所示,有一企鹅在倾角为37°的倾斜冰面上,先以加速度a=0.5 m/s2从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”,t =8 s时,突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行。
若企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数μ=0.25,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2。
求卧倒后向前滑行时的位移。
图2
解析在企鹅向上“奔跑”过程中有x=1
2at
2,
解得x=16 m
企鹅卧倒瞬间的速度
v=at=4 m/s
企鹅卧倒以后先减速到最高点,根据牛顿第二定律有
mg sin 37°+μmg cos 37°=ma1
解得a1=8 m/s2
根据运动学规律有02-v2=-2a1x′
解得x′=1 m。
答案 1 m
3.(2019·山东烟台市模拟)平面OM和水平面ON之间的夹角为30°,其横截面如图3所示,平面OM和水平面ON之间同时存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,匀强电场的方向竖直向上。
一带电小球的质量为m、带电荷量为q,带电小球沿纸面以大小为v0的速度从OM上的某点向左上方射入磁场,速度方向与OM成30°角,带电小球进入磁场后恰好做匀速圆周运动,已知带电小球在磁场中的运动轨迹与ON恰好相切,且能从OM上另一点P射出磁场,重力加速度大小为g(P未画出)。
图3
(1)带电小球带何种电荷?匀强电场的电场强度为多大?
(2)带电小球离开磁场的出射点P到两平面交点O的距离为多大?
(3)带电小球离开磁场后继续运动,能打在左侧竖直的光屏OO′上,此点到O点的距离为多大?
解析(1)小球在复合场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,小球受到的电场力与重力平衡,小球所受电场力竖直向上,电场力方向与电场强度方向相同,
则小球带正电荷;电场力与重力大小相等,则qE=mg,解得E=mg q。
(2)小球进入磁场后做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得
q v 0B =m v 20r ,解得r =m v 0qB 。
根据题意,带电小球在复合场中的运动轨迹如图所示,Q 点为运动轨迹与ON 的切点,I 点为入射点,P 点为出射点,则IP 为圆轨迹的弦,小球离开磁场的速度方向与OM 的夹角也为30°,
由几何关系可得,QP 为圆轨迹的直径,可知OP 的长度为s =QP sin 30°=2r sin 30°=
4r =4m v 0qB 。
(3)带电小球从P 点离开磁场后做平抛运动,设小球打在光屏上的T 点,竖直位移为y ,
水平位移x =v 0t ,解得t =x v 0=s cos 30°v 0=23m qB
, 竖直位移y =12gt 2=6m 2g q 2B 2,
小球打在光屏上的T 点到O 点的距离为
H =2r +y =2m v 0qB +6m 2g q 2B 2。
答案 (1)正电荷 mg q (2)4m v 0qB (3)2m v 0qB +6m 2g q 2B 2
4.(2019·浙江嘉兴市选考)如图4所示,地面和半圆轨道面均光滑。
质量M =1 kg 、长为L =4 m 的小车放在地面上,其右端与墙壁的距离为s =3 m ,小车上表面与半圆轨道最低点P 的切线相平。
现有一质量m =2 kg 的滑块(视为质点)以v 0=6 m/s 的初速度滑上小车左端,带动小车向右运动。
小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上,已知滑块与小车表面的动摩擦因数μ=0.2,g 取10 m/s 2。
图4
(1)求小车与墙壁碰撞时的速度;
(2)要使滑块在半圆轨道上运动时不脱离,求半圆轨道的半径R 的取值范围。
解析 (1)设滑块与小车的共同速度为v 1,滑块与小车相对运动过程中动量守恒,有m v 0=(m +M )v 1,
代入数据解得v 1=4 m/s ;
设滑块与小车的相对位移为L 1,由系统能量守恒有μmgL 1=12m v 20-12
(m +M )v 21, 代入数据解得L 1=3 m ;
设与滑块相对静止时小车的位移为s 1,根据动能定理有μmgs 1=12M v 21-0,
代入数据解得s 1=2 m ;
因L 1<L ,s 1<s ,说明小车与墙壁碰撞前滑块与小车已具有共同速度,故小车与墙壁碰撞时的速度为v 1=4 m/s 。
(2)小车与墙壁碰撞后,滑块在小车上继续向右做初速度为v 1=4 m/s ,位移为L 2=L -L 1=1 m 的匀减速直线运动,然后滑上半圆轨道的最低点P 。
若滑块恰能滑过半圆轨道的最高点Q ,设滑至最高点的速度为v ,
临界条件为mg =m v 2R ,
根据动能定理有-μmgL 2-mg (2R )=12m v 2-12m v 21,
联立并代入数据解得R =0.24 m ;
若滑块恰好滑至14圆弧到达T 点时速度减为零,则滑块也能沿半圆轨道运动而不
脱离半圆轨道。
根据动能定理有-μmgL 2-mgR =0-12m v 21,代入数据解得R =0.6 m 。
综上所述,要使滑块在半圆轨道上运动时不脱离,半圆轨道的半径必须满足 R ≤0.24 m 或R ≥0.6 m 。
答案 (1)4 m/s (2)R ≤0.24 m 或R ≥0.6 m。